关键要点速览

1. 智能预警系统：借助物联网驱动的传感器，可实时监测建筑结构完整性、追踪环境状况，在灾害来临前触发预警，有效防范灾难性破坏。

2. 建筑围护结构的关键作用：选用防火材料、设置防洪屏障以及合理规划通风系统，能大幅增强建筑的抗灾能力。

3. 推动城市整体韧性：广泛应用智能建筑技术，可保护城市街区，从整体上提升城市应对灾害的能力。

在当今时代，建筑行业应对自然灾害和极端天气已刻不容缓。随着时间推移，这些灾害事件愈发频繁且严重。建筑行业的专业人员与利益相关者越早行动，就能守护更多建筑，挽救更多生命。智能建筑技术为行业开辟了一条可行之路，互联网技术助力弹性设计调整、实现基础设施完整性监测并充当预警系统，让建筑具备抵御自然灾害的能力，防止重大损失，保护不可再生建筑材料。

自然灾害频发，形势严峻

   城市化进程加剧了气候变化。城市不断扩张，热岛效应范围扩大，钢铁、铝和水泥等材料在生产与使用过程中产生的隐含碳排放量大幅攀升。联合国环境规划署报告显示，建筑和施工行业占全球温室气体排放总量的 37%，是最大的排放源。虽报告预计未来几十年运营排放量将从 75% 降至 50%，但对隐含碳排放量的预测并不乐观。气候研究人员虽在探寻解决办法，但全球及时、协调应对气候变化的努力恐难实现。尽管承认气温和海平面上升似乎有些悲观，不过谨慎应对才是上策。若当前趋势持续，情况将愈发糟糕，提前做好最坏打算，有助于最大程度减少财产和生命损失。一旦情况恶化，城市和农村社区都难以避免严重后果。联合国 2022 年《减少灾害风险全球评估报告》预测，到 2030 年，每年将发生 560 起自然灾害，平均每天约 1.5 次。配备抗灾基础设施，既能满足建筑行业对抵御灾害的需求，又能从根源上减轻气候变化的影响，通过智能方案简化抗灾基础设施建设，符合各方利益。

强化建筑围护结构，提升抗灾性能

   通过精心设计与材料选择增强建筑的弹性至关重要。在建筑开发与运营中融入互联网传感器、实时数据处理及用户友好型仪表板，能有效减轻火山爆发、野火、飓风、洪水、地震、山体滑坡和恶劣天气造成的损害。建筑围护结构与外部构造应作为重点考量对象。专业人员可根据特定地点可能面临的自然灾害，设计通风系统、窗户、隔热层和景观布局。阻止洪水或野火侵入房屋，能大幅降低损害程度，提升建筑的抗灾能力。正确施工与弹性设计同样关键，错误的安装可能导致建筑出现致命弱点，即便坚固的结构也会变得脆弱。比如新浇筑的混凝土若存在大量气泡且未处理，会影响结构完整性，蜂窝状结构会形成薄弱点，引发不稳定。承包商可使用混凝土振动器消除蜂窝状结构，为提高准确性，还能将无线自供电传感器浸入混凝土中，实时跟踪温度、湿度和强度变化。物联网技术提供的精确实时数据，有助于监测结构完整性，实现灾害早期预警。

优质设计的价值实例

   2025 年 1 月，美国发生了极具破坏性的帕利塞兹大火，迅速蔓延至洛杉矶县的圣莫尼卡山脉，最终摧毁了 16000 多座建筑，其中包括建筑师格雷格・查森六个月前建成房屋所在街区的 120 栋房屋。然而，在一片烧毁的废墟中，有一座建筑却完好无损，正是查森的作品。这座建筑得以幸存，得益于他采用的防火景观设计。双层玻璃窗有效阻挡了火势，即便邻居的汽车爆炸震碎了外层玻璃，内层玻璃仍发挥了防护作用。至关重要的是，查森没有安装通风设备，因为屋顶通风口可能成为余烬进入建筑的便捷通道。独立非营利组织 “源头经济学” 的野生动物研究和政策分析师木美子・巴雷特拥有林业与保护科学博士学位，在农村社区发展和气候变化适应领域经验丰富。谈及洛杉矶山火时，巴雷特指出，火灾发生前在数英里外飘散的余烬是引发破坏性建筑火灾的主要原因，在此案例中，余烬导致了 90% 的建筑结构损失。建筑商可借助物联网生成的数据洞察进一步优化设计。遥感技术能收集自然灾害的频率、范围、严重程度以及灾后基础设施结构完整性等数据，研究人员利用这些信息创建数字孪生或模拟模型，实现更精细的改进。

智能技术，增强防御能力

   利益相关者应着眼于整个社区和城市街区。承包商在建筑和施工中越多地运用智能建筑技术来抵御自然灾害，住宅、商业建筑及基础设施的整体抗灾弹性就越强。无论是采用摆动质量阻尼器，还是预警物联网系统，都有望实现显著改进。

建筑业主和智能技术集成商的行动方向

1. 集成物联网，提升灾害恢复能力：在建筑内部署传感器，实时监测温度、湿度、地震活动和洪水水位。

2. 优先选用弹性建筑材料：市场上有诸多可保护建筑免受自然灾害影响的产品，如防火景观材料、加固窗户以及先进的隔热材料等，可有效减轻灾害损失。

3. 投资建筑健康监测：尽管初期投入成本可能较高，但利用无线自供电传感器评估和预测基础设施的薄弱环节，能在长期节省成本。

4. 采用数字孪生技术：基于数据驱动的仿真模型，可帮助设施管理团队优化建筑性能和灾害应对策略。

5. 推动弹性政策与协作：与市政当局、建筑师和技术供应商合作，共同打造智能、抗灾的社区。

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